Secundaria diferencia de potencial

[ummia]

Un saludo

Podéis de una forma sencilla explicarme qué es la diferencia de potencial.

Lo que entiendo es lo siguiente: Para que los electrones se muevan a través del conductor se necesita que los dos puntos por los que se traslada la carga eléctrica tengan entre sí una diferencia de potencial.

La diferencia de potencial es una fuerza que hace que los electrones se trasladen de un atómo a otro. Los electrones sólo pueden moverse a través de un circuito que está cerrado. En un extremo del circuito es dónde se aplica la fuerza que hace que un electrón pase de un átomo hacia el otro, en el otro no se aplica ninguna fuerza.

y cómo los átomos tienen que estar en naturaleza neutra, hasta que no se completa el paso de los electrones por el circuito, no se igualan los potenciales.


Seguro que alguna cosa no entiendo bien

[angel relativamente]

Re: diferencia de potencial

La diferencia de potencial (ni el potencial) no es una fuerza. Es cierto que si hay una diferencia de potencial, la carga realiza un trabajo y por ende ha de actuar sobre ella una fuerza de tipo eléctrico. Te recomiendo que te leas este hilo. En los mensajes #9 y #11 se define potencial.

Saludos,

[ummia]

Re: diferencia de potencial

Sigo pues sin entenderlo.

Dime si está bien lo que escribo a continuación.

La electricidad es el paso de los electrones de la última capa de un átomo, llamada capa de valencia, a otro átomo. Para que el electrón del primer átomo pase al segundo átomo se necesita una fuerza externa que empuje ese electrón del primer átomo al segundo.Entiendo que esa fuerza es la diferencia de potencial, pero no sé cómo se produce.

El paso de los electrones de un átomo a otro es lo que produce la electricidad. Los electrones que se mueven de un átomo a otro son los que forman el conductor.

El átomo que se ha quedado sin el electrón, tiene más protones y por tanto más carga positiva, por lo tanto atraerá al electrón del átomo que está al lado para equilibrar el átomo. Esto pues se produce continuamente mientras exista una diferencia de potencial entre los dos puntos del conductor.

[Pepealej]

Re: diferencia de potencial

El potencial eléctrico en un punto de un campo eléctrico sabes que es la energía potencial eléctrica en dicho punto por unidad de carga, ¿no? De la misma forma la diferencia de potencial es el trabajo que efectúa el campo para trasladar una carga unidad de un punto A a un punto B.

Por ello, si existe una diferencia de potencial entre dos puntos y se sitúa a un electrón entre ellos el campo efectúa un trabajo sobre él y, como consecuencia, lo mueve.

¿Lo entiendes así? Si no mira las fórmulas de campo eléctrico.

[Julián]

Re: diferencia de potencial

La electricidad es el paso de los electrones de la última capa de un átomo, llamada capa de valencia, a otro átomo.

Primero, la electricidad hace referencia a lo eléctrico. Y ahí se incluye la corriente eléctrica que es el flujo de cargas eléctricas que en el caso de los metales esas cargas son los electrones de conducción. Pero también las cargas pueden ser positivas, como un flujo de protones en un acelerador de partículas o iones en un electrolito.

Para que el electrón del primer átomo pase al segundo átomo se necesita una fuerza externa que empuje ese electrón del primer átomo al segundo.Entiendo que esa fuerza es la diferencia de potencial, pero no sé cómo se produce.

En el caso de los metales, los electrones de conducción no son los de valencia sino que su nivel energético no está confinado en el potencial de un nucleo por lo que se mueven libremente en todo el material. El movimiento de estos es aleatorio y en todas las direcciones por lo que la carga neta del material sigue siendo cero al igual que la corriente eléctrica ya que los electrones no se mueven en una única dirección sino en todas aleatoriamente.
Para que se estableca un flujo en un solo sentido, como tu dices, es necesario que actúe una fuerza eléctrica en dichas cargas libres. Por lo que si establecemos un campo eléctrico en el conductor la dirección de los eléctrones será del sentido opuesto al campo. Ya que de esa manera se definió, la dirección del campo va de las cargas positivas a las negativas.
Asi que la fuerza es eléctrica cuantizada en el campo eléctrico y esa fuerza es la que genera una diferencia de potencial. La diferencia de potencial no es fuerza sino una medida de la capacidad de trabajo, en este caso trabajo sobre unidad de carga.

El átomo que se ha quedado sin el electrón, tiene más protones y por tanto más carga positiva, por lo tanto atraerá al electrón del átomo que está al lado para equilibrar el átomo. Esto pues se produce continuamente mientras exista una diferencia de potencial entre los dos puntos del conductor.

Como te expliqué anteriormente. Si estás hablando de metales, los electrones de conducción no son los de valencia por lo que no están confinados a un nucleo en particular. Esto se debe a la unión metálica en donde un o unos electrones quedan debilmente ligados al átomo cuando esto forman la red cristalina y gracias a la temperatura adquieren suficiente energía para moverse con una mayor livertad en todo el cristal formando una nube o campo eléctronico. Los atomos fijos quedan con carga positiva pero la neutralidad eléctrica se sigue manteniendo macroscópicamente ya que los electrones libres siguen estando en el material.

[ummia]

Re: diferencia de potencial

Pues hay cosas que todavia no entiendo

[Pepealej]

Re: diferencia de potencial

Vamos a ver, el potencial eléctrico en un punto del espacio es el trabajo que efectúa la carga que produce dicho potencial para trasladar una unidad de carga desde ese punto hasta el infinito. La diferencia de potencial ($V_A-V_B$) es pues, el trabajo que efectúa el campo para trasladar una unidad de carga desde un punto A hasta un punto B.

[ummia]

Re: diferencia de potencial

La diferencia de potencial por lo que entiendo es el trabajo que hay que realizar para transportar una carga de un punto a otro. Sería asimismo como decir que es el trabajo que hay que realizar para mover electrones de un punto a otro . Por ejemplo en la pila cuál es el primer electrón que se mueve en un circuito? El del cobre de la pila que recoge los electrones arrancados al zinc a través de la reacción química del electrolito?

Es decir, el inicio de la carga se produce en un borne de la pila, recorre todo el circuito, pasando de átomo a átomo a través del conductor de cable de cobre hasta que llega al otro borne de la pila. En la pila pasan los electrones del zinc al cobre porque el electrolito arranca los electrones del zinc de la pila, estos pasan al cobre de la pila, después siguen recorriendo el conductor de cable de cobre hasta que vuelven a llegar al borne de zinc de la pila.

[Julián]

Re: diferencia de potencial

Es imposible saber cual fue el primer electrón que se comenzó a mover al cerrar el circuito, y digo imposible porque son partículas subatómicas y para saber lo que hace cada una es imposible porque no hay un instrumento de medición tan presiso porque por ejemplo el cobre tiene $8*{10}^{29}$ electrondes de conducción en un volumen de un metro cúbico, y saber cual de todos esos fue el que se empezó a mover no se puede.
Lo que te dice la diferencia de potencial es el trabajo que realiza o realisaría el campo eléctrico para que las cargas se muevan de un punto a el otro.

Es decir, el inicio de la carga se produce en un borne de la pila, recorre todo el circuito, pasando de átomo a átomo a través del conductor de cable de cobre hasta que llega al otro borne de la pila.

Mucha gente tiene esa confución. No es que los electrones salen del cátodo recorren el conductor y entran al ánodo. Imaginate que el conductor es una manguera y los electrones son el agua y la diferencia de potencial está en la canilla. La mangera no está vacía de agua antes de abrir la canilla sino que tiene agua, cuando abrís la canilla el agua que enseguida sale del otro lado no es la que entro sino la que ya estaba en la manguera, va saliendo agua y entrando por lo que la densidad de agua de la manguera se mantiene constante.
Un conductor tiene una cierta cantidad de cargas libres , cuando a este se le conecta una diferencia de potencial en sus extremos, el borne que tiene falta de cargas negativas atrae a los electrones mas cercanos y como se tiene q mantener la neutralidad eléctrica, los electrones que están un poco mas atras se desplazan para ocupar región de carencias y así con todos mientras que en el otro borne halla electrones "para reponer". A su vez en ese borne al tener un exceso de electrones estos experimentan un gran repulsión y "empujan" a los que estan en el conductor(en la parte mas cercana) y esos empujan a los que le siguen y así.

En la pila pasan los electrones del zinc al cobre porque el electrolito arranca los electrones del zinc de la pila, estos pasan al cobre de la pila, después siguen recorriendo el conductor de cable de cobre hasta que vuelven a llegar al borne de zinc de la pila.

http://es.wikipedia.org/wiki/Pila_(electricidad)